[發明專利]產品STL模型快速自適應細分方法

無效

• 申請號: 200910019898.6
• 申請日: 2009-03-26
• 公開（公告）號: CN101510226A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 孫殿柱;朱昌志;劉健;崔傳輝
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06F17/30;G06T17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種產品STL模型快速自適應細分方法，其特征在于包含以下步驟：一、將產品STL 模型數據文件讀入到存儲設備中，并為其建立線性表存儲結構，基于R^*-tree建立產品STL 模型空間索引結構，方法具體是：定義結點包括索引結點和數據結點，索引結點包含根索引 結點、內部索引結點和葉索引結點，索引結構的最上層結點為根索引結點、最下層結點為數 據結點，每個數據結點對應一個三角面片，次底層結點為葉索引結點，其他結點為內部索引 結點，定義M為結點的最大子結點數、m為結點的最小子結點數，M為大于2的整數，m為 小于或等于M/2的整數，每個索引結點的子結點數小于等于M且除根索引結點外所有結點 的子結點數大于等于m，所有葉索引結點均在同一層；索引結構中每個結點的軸向包圍盒恰 好包圍該結點的所有子結點；二、深度優先遍歷產品STL模型空間索引結構，查詢各三角面 片的近鄰三角面片，具體方法是：1)設當前結點current_node為產品STL模型索引結構的根 索引結點；2)若結點current_node的軸向包圍盒外接球與目標三角面片對應數據結點的軸向 包圍盒外接球相交，則執行步驟3)，否則返回；3)若結點current_node為數據結點，則執行 步驟4)，否則執行步驟5)；4)判斷結點current_node包含的三角面片與目標三角面片是否 共點或共邊，若共點或共邊，則將當前三角面片添加到目標三角面片的近鄰序列L中；5)令 結點current_node依次為步驟1)中結點current_node的子結點，執行步驟2)；三、依據近鄰 三角面片的法矢計算產品STL模型中各三角面片所在位置的曲率，方法具體是：令目標三角 面片T的鄰接三角面片集合為L＝{t_i|i＝0，1，2…k-1}，L中任一三角面片t_i的法矢為n_i，k為 集合L包含的三角面片數，采用公式計算三角面片T的曲率，曲率 ξ越大說明三角面片T所在區域的型面特征越復雜，否則說明三角面片T所在區域較為光順； 四、依據曲率分布情況對各三角面片進行分裂，方法具體是：若共邊(v₁，v₂)的兩三角面片的 曲率均大于預設閾值，則規定邊(v₁，v₂)的形狀因子為1，否則為0，令三角面片T的形狀因子 d為其三條邊的形狀因子之和，依據形狀因子d值大小制定面片分裂規則如下：a)若形狀因 子d為3，則在其三條邊上均插入新點，將三角面片T分裂為四個三角面片；b)若形狀因子d 為2，則在其形狀因子為1的兩條邊上插入新點，將三角面片T分裂為三個三角面片，使這 三個三角面片的最小角最大；c)若形狀因子d為1，則在其形狀因子為1的邊上插入新點， 將三角面片T分裂為兩個三角面片；d)若形狀因子d為0，表明三角面片T所在局部型面較 為平坦，不對其分裂，若邊(v₁，v₂)為非邊界邊，且共此邊的兩三角面片為(v₁，v₂，v₃)、 (v₁，v₂，v₄)，則新插入點v_E的坐標采用公式計算，若邊(v₁，v₂)為邊 界邊，則新插入點v_E的坐標采用公式計算；五、對分裂后的三角面片進行頂 點重定位，提高模型的光順性，方法具體是：設點v的鄰接點為v_i(i＝0，1，…k-1)，則重定位 后點v的坐標v_V采用公式計算，式中β為各鄰接頂點的權值，采用公式 β=316k=31k(58-(38+14cos2πk))k>3]]>計算。